探析电气自动化技术在污水处理厂中的应用
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
探析电气自动化技术在污水处理厂中的应用
摘要:随着现代化工行业的不断发展,更多污染物的产生,使污水处理行业将
面临着更多的挑战,因此,给自动化技术提出了新的要求和展示新应用前景的空间。
电气自动化技术包含了自动化的控制技术、电子技术以及电力系统所依赖的
IT技术等先进技术,污水处理厂通过投入电气自动化技术,将使工业、企业的生
产力有所提高,管理成本、人力成本都将有所降低,从而使企业的核心竞争力更
加强大,达到经济效益与社会效益双赢的良好运营模式。
关键词:电气自动化技术;污水处理厂;应用
1.污水处理方式分析
污水处理的方式有多种,主要包括厌氧生物处理技术、好氧生物处理技术、
离子交换树脂处理技术、反渗透工业污水处理技术、电气自动化污水处理技术等。
其中厌氧生物处理技术虽然已经进行了第二代、第三代的升级,具有是增大了高
径比,加快了上升流速,经过处理的污水质量也有所提升。
好氧生物处理技术也
具有高负荷转化利用空气中氧含量,加快微生物代谢速度,减少泥污量的作用。
离子交换树脂处理技术具有处理重金属的功能,可以将排出来的污水置换为冷却水,以达到回收再利用的环保、可持续的效果。
膜分离技术具有分离精华功能和
浓缩功能,具有流程简单、节约电量、操作便捷的优点。
在工业污水处理中,上
述几种技术都被因地制宜的使用,但是与电气自动化技术相比,均有自动化不足
的劣势,即没有完全自动化。
2.电气自动化技术在污水处理厂中应用的优势及现状
2.1优势
电气自动化技术在污水处理中的应用能够全自动化,即该技术无需人力,仅
仅需要借助电脑、监视器、中央控制设备等远程一起对工作区域的各类设备进行
控制,通过预设程序即可完成处理污水的任务。
该项技术应用于污水处理技术中
有利于减少人力成本,可以集中人力做出污水处理以外的工作。
这项技术在大型
工业生产基地更为适用,能够高效处理污水,降低处理的人力、物力、经济成本,实现工业效益的最大化。
2.2现状
我国污水处理厂直到90年代以后才开始引进自动控制系统,但大多是直接
引进国外成套自控设备,国产自动控制系统的应用还比较少。
先后设置PID调节、比值、前馈、后馈、FCS,DCS和最初的以太网技术,经历了几次重大的变革,自动化水平有了较大的提高。
目前我国污水处理厂最为先进的自动化控制系统是用
工业以太网配合FCS作为系统网络,也是世界上最先进的自动化系统,该系统配
以高性能、高可靠的PLC控制站,并具有服务器的最新一代的控制系统。
目前有
些污水处理厂设置了自动化控制系统,力求对整个污水处理过程实行全面监控。
单仍然存在诸多问题,主要表现为:
2.2.1主要控制设备功能不稳定,特别是在仪表的准确性和稳定性来看,不能
完全达到由计算机控制的要求。
2.2.2自控水平低,距智能化自动控制还有很大差距。
2.2.3运行条件变化范围大,某些工艺环节尚在不断调整。
3.电气自动化技术在污水处理厂中的具体应用
系统控制设计采用近控/远控方式,方式选择通过提升泵控制箱中的二次回路、接触器、中间继电器、选择开关等的切换实现。
正常情况下,选择开关置于远控
位置,当远程控制系统出现问题时,需到现场切换为近控方式。
3.1格栅单元控制
格栅单元,作用是用来去除水中粗大的悬浮物和杂物,以保护后续处理设施
能正常运行的一种预处理方法。
一般根据水源情况分别设有粗格栅和细格栅两个
步序,粗格栅去除的是那些可能堵塞水泵机组及管阀门的较粗大的悬浮物,而细
格栅用以去除粗格栅难以去除的呈悬浮物状的细小纤维。
在污水处理厂中,水源
通常由泵站供应,泵站出水时已经经过了粗格栅的筛滤,所以只有两台细格栅和
一台负责运输的螺旋输送机。
3.2进水泵房单元控制
进水泵房潜水泵属于整个污水处理厂用电大户之一,合理的控制效果能起到
节能作用。
传统的控制由人工根据液位及经验人为手动启动泵的台数,所以现场
自动控制很常用的就是根据液位分段运行,在不同的阶段启动的台数不一样,交
替使用,通常低中液位阶段液位差设置比较宽,高液位阶段液位差设置比较窄。
3.3改良SBR池单元控制
改良SBR池阀门及设备繁多,时段控制要求高,操作复杂,应采用全自动控制,尽量减少人为手动操作或者人为中控点动操作。
改良SBR池设有4组SBR池。
SBR池系统按一定的循环过程进行。
每一循环可划分下列阶段:进水/曝气;沉淀;滗水。
每组循环操作由PLC自动控制。
整个过程中各阶段安排是预先编制的,但
需要时,可在PLC系统中适当调整。
3.4鼓风机房单元控制
曝气系统是一个严重滞后的控制系统,所以采用一般PID控制算法在该系统
中很难实现,结合实际情况,比如2mg/L的溶解氧要求,是最低限,不要求精确
控制到目标值,同时DO检测仪也有一定的误差,只能作为近似参考,且鼓风机
最低频率不能太低,否则会很容易造成热继故障以及很大的噪声,现场鼓风机最
低频率不能低于25HZ。
3.5加氯间单元控制
加氯间设备通常设有两台轴流增压泵,两套二氧化氯发生器。
采用顺序控制
方式,及先启动轴流增压泵,约30s左右再启动二氧化氯发生器,原因是消毒过
程采用的是负压原理,只有在负压达到一定的程度之后二氧化氯发生器才能起作
用将消毒液和水混合达到消毒的目的。
停止时反顺序,两增压泵都发生故障或者
两个二氧化氯发生器都故障时,系统自动紧急停止。
3.6脱水机房单元控制
脱水机房一般设有三台脓缩脱水一体机、一台螺旋输送机、两台加药泵、两
台清洗泵、两台进泥泵、两台除磷加药泵、五台搅拌器。
其中进泥泵负责将浓缩储泥池的污水运输到脱水机;清洗泵负责清洗脱水机
滤布,并消毒,水源来自加氯间单元的接触池;加药泵负责将PAM池中的药剂
运输到脱水机;除磷加药泵主要用于改良SBR池在必要的时候进行化学除磷。
搅
拌器,其中一台负责聚合铝池(除磷),一台负责储泥池污泥搅拌,剩余三台负
责PAM池。
控制方式:系统整体按照一定的顺序启动,启动顺序为启动清洗泵
和输送机一>启动脱水机和PAM池搅拌器一。
启动进泥泵和加药泵。
停止顺序相反。
储泥池搅拌器在启动脱水系统前1个小时及以上人工点动,聚合铝池的搅拌
器和除磷加药泵不属于脱水系统由人工点动。
系统启动之后只受控于浓缩储泥池
的液位。
脱水机目前是只需投入一台设备,考虑到清洗阀、进泥阀及加药阀都是
手动阀,基于管路无法自动控制。
因此,脱水机的自控程序由人工选择启动设备,只要设备投入自动状态下,启动时就会运行,人工选择设备时组态界面有提示确
认管路是否正确。
远期的两用一备也适合,因为脱水机系统非常开运行的,只是
在需要的时候才会进行适当排泥,采用该控制方案经济效果相对来说不错。
PAM
池搅拌器不影响系统的全自动运行,但只要处于自动控制状态下将和脱水机同时
启动,也可以切入到点动或近控状态下由人工操作。
结束语:综上所述,污水处理的力度和程度会影响到我们的生活环境,污水
整治也是城市环境美化中首要处理的问题,它影响着城市的水资源问题,因此,
相关部门要加大对电气自动化技术在污水处理厂中应用的研究力度,提高污水处
理质量,只有这样才能让污水得到更好的处理,让水资源得到循环再利用。
参考文献
[1]刘忆非,宁雪伟.污水处理过程中电气自动化技术的应用研究[J].科技展
望.2015.
[2]陈银库.自动化控制技术在污水处理厂的应用进展[J].中国建筑金属结
构.2013.
[3]郭浩.浅析电气自动化技术在污水处理过程中的应用[J].商品与质量.2016.。